第三节：楞次定律学案
【学习目标】
（1）、理解楞次定律的内容，理解楞次定律中“阻碍”二字的含义，能初步应用楞次定律判定感应电流方向，理解楞次定律与能量守恒定律是相符的
（2）、通过实验教学，感受楞次定律的实验推导过程，逐渐培养自己的观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力。
（3）、学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。
（4）、通过对楞次定律的探究过程，培养自己的空间想象能力。
【学习重点】应用楞次定律（判感应电流的方向）
【学习难点】理解楞次定律（“阻碍”的含义）
【学习方法】 实验法、探究法、讨论法、归纳法
【教具准备】
灵敏电流计，线圈(外面有明显的绕线标志)，导线若干，条形磁铁，线圈
【教学过程】
一、温故知新：
1、要产生感应电流必须具备什么样的条件？
2、磁通量的变化包括哪情况？
二、引入新课
1、问题1：如图，已知通电螺线管的磁场方向，问电流方向？
2、问题2：如图，在磁场中放入一线圈，若磁场B变大或变小，问
①有没有感应电流？
②感应电流方向如何？
3、感应电流不是个好“孩子”。感应电流的方向与磁通量间又有什么样的关系？
三、新课学习
1、介绍研究感应电流方向的主要器材并让学生思考：
（1）、灵敏电流计的作用是什么？为什么用灵敏电流计而不用安培表？
（2）、为什么本实验研究的是螺线管中的感应电流，而不是单匝线圈或其它导体中的感应电流？
2、实验内容：
研究影响感应电流方向的因素按照图所示连接电路，并将磁铁向线圈插入或从线圈拔出等，分析感应电流的方向与哪些因素有关。
3、学生探究：研究感应电流的方向
（1）、探究目标：
（2）、探究方向：
（3）、探究手段：分组实验（器材：螺线管，灵敏电流计，条形磁铁，导线）
（4）、探究过程
N
S
磁铁在管上静止不动时
磁铁在管中静止不动时
插入
拔出
插入
拔出
N在下
S在下
N在下
S在下
原来磁场的方向
原来磁场的磁通量变化
感应磁场的方向
原磁场与感应磁场方向的关系
感应电流的方向（螺线管上）
（5）、学生带着问题分组讨论：
问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？
问题2、请你仔细分析上表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。
问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？
相互交流、分析、讨论，用最简洁的语言概括出本组的结论。师巡视各组的情况，然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流，师生共同讨论，形成结论。
教学中，学生概括多种多样，有的也非常准确到位，甚至于出乎意料，如：
概括1：
概括2：
概括3：
……
总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相 ，有阻碍变 作用
原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相 ，有阻碍变 作用
结论：
投影展示楞次定律内容及其理解：
4、楞次定律——感应电流的方向
（1）、内容： 。
（2）、理解：
①、阻碍既不是 也不等于 ，增反减同
②、注意两个磁场： 磁场和 电流磁场
③、在图中标出每个螺线管的感应电流产生的等效N极和S极。
强调：楞次定律可以从两种不同的角度来理解：
a、从磁通量变化的角度看：感应电流总要 磁通量的变化。
b、从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要 相对运动。
④、感应电流的方向即感应电动势的方向
⑤、阻碍的过程中，即一种能向 转化的过程
例：上述实验中，若条形磁铁是自由落体，则磁铁下落过程中受到向上的阻力，即机械能→电能→内能
（3）、应用楞次定律步骤：
①、明确 磁场的方向；
②、明确穿过闭合回路的 是增加还是减少；
③、根据楞次定律(增反减同)，判定 的磁场方向；
④、利用 判定感应电流的方向。
（4）、楞次定律的应用
例：两同心金属圆环，使内环A通以顺时针方向电流，现使其电流增大，则在大环B中产生的感应电流方向如何？若减小电流呢？
5、楞次定律的特例——闭合回路中部分导体切割磁感线
问题1：当闭合回路的部分导体切割磁感线也会引起磁通量的变化，从而使回路中产生感应电流，这种情况下回路中的电流的方向如何判断呢，可以用楞次定律判断电流的方向吗？
问题2：用楞次定律判断感应电流的过程很复杂，能否找到一种很简单的方法来判断闭合回路中部分导体切割磁感线产生的电流的方向呢？
（1）、右手定则的内容：伸开 手让拇指跟其余四指 ，并且都跟手掌在
内，让磁感线 从掌心进入， 指向导体运动方向，其余四指指向的就是导体中 方向
（2）、适用条件： 的情况
（3）、说明：
①、右手定则是楞次定律的特例，用右手定则求解的问题也可用楞次定律求解
例：分别用右手定则和楞次定律判断
通过电流表的电流方向(课本P204(3))
②、右手定则较楞次定律方便，但适用范围较窄，而楞次定律应用于所有情况
③、当切割磁感线时电路不闭合，四指的指向即感应电动势方向（画出等效电源的正负极）
6、巩固练习
例1：为什么闭合回路完全在垂直匀强磁场的面内切割磁感线时回路中无感应电流？
例2：如图所示，平行金属导轨的左端连有电阻R，金属导线框ABCD的两端用金属棒跨在导轨上，匀强磁场方向指向纸内。当线框ABCD沿导轨向右运动时，线框ABCD中有无闭合电流？____；电阻R上有无电流通过？____
【学习小结】
1、楞次定律的内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
2、判定感应电流方向的步骤
3、右手定则确定感应电流的方向
【课后作业】选修3-2课本第12页“思考与讨论”1、2、3、4题
课后作业：第13页1、2、3、4题
【学习心得】
第三节：楞次定律同步练习一
基础达标：
１．感应电流的方向可表述为（ ）
A．当引起感应电流的磁通量增强时，感应电流的磁场与之反向，当引起感应电流的磁通量减弱时，感应电流的磁场与之同向．
B．感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化．
C．感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化．
D．感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反．
2、下列说法中正确的是：
A、感应电流的磁场方向总是和回路中原磁场方向相反
B、感应电流的磁场总是阻止原磁通量
C、感应电流的磁场方向有可能和原磁场方向相同，也可能和原磁场方向相反
D、当闭合回路中原磁场的磁通量变化时，由于感应电流的阻碍作用，回路中总磁通量可能不变
3.在电磁感应现象中，下列说法正确的是 ( )
A.感应电流的磁场总是阻碍原来磁场的变化
B.感应电流的磁场方向总是与引起它的磁场方向相反
C.穿过闭合电路的磁能量越大，电路中的感应电流也越大
D.穿过电路的磁通量变化越快，电路中的感应电动势也越大
4、如图1所示，将一条形磁铁N极向下插入一闭合的螺线管中的过程中，螺线管中产生感应电流，则下列说法正确的是 （ ）
A．螺线管的下端是N极
B．螺线管的上端是N极
C．流过电流表的电流是由上向下
D．流过电流表的电流是由下向上
5、据楞次定律知感应电流的磁场一定是 （ ）
A.与引起感应电流的磁场反向
B.阻止引起感应电流的磁通量变化
C.阻碍引起感应电流的磁通量变化
D.使电路磁通量为零
6、如图2所示，螺线管CD的导线绕法不明.当磁铁AB插入螺线管时，电路中有图示方向的感应电流产生，下列关于螺线管极性的判断正确的是 （ ）
A.C端一定是N极
B.C端一定是S极
C.C端的极性一定与磁铁B端的极性相同
D．无法判断极性的关系，因螺线的绕法不明
7、在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上放置一金属杆ab，如图3所示(纸面即水平面).在垂直纸面方向有一匀强磁场，下列判断正确的是 （ ）
A.若磁场方向垂直纸面向外并增大时，杆ab将向右移动
B.若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动
C.若磁场方向垂直纸面向里并增大时，杆ab将向右移动
D.若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动
8、当穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流激发的磁场与引起感应电流的磁场方向_____；当穿过闭合电路的磁通量减少时，感应电流激发的磁场与引起感应电流的磁场方向_____。
9、如图4所示，将一矩形导体框拉入一匀强磁场，在进入过程中穿过线圈的磁通量变化情况是__ __，感应电流的磁场对磁通量变化起_ 作用，导体框中感应电流方向是__ 。
10、如图5所示，将一条形磁铁从螺线管拔出过程中穿过螺线管的磁通量变化情况是_ ，螺线管中产生的感应电流的磁感线方向是向_ ，条形磁铁受到螺线管的作用力方向是_ _，螺线管受到条形磁铁的作用力方向是___ _。
图4 图5
能力提升：
11、如图6所示，将一条形磁铁插入一闭合螺线管中，螺线管固定在停在光滑水平面的车中，在插入过程中 （ ）
A．车将向右运动
B．条形磁铁会受到向左的力
C．由于没标明条形磁铁极性，因此无法判断受力情况 图6
D．车会受向左的力
12．导体环A固定在竖直平面内，导体环B与A具有共同的圆心，且可以绕A的水平直径ab转动，如图所示，以下可能发生的现象是 （ ）
A．当A中通以逐渐增大的电流时，只要B在水平面内，就可保持不动
B．当A中的电流发生变化时，只要B不在水平面内，B就要发生转动
C．若A中的电流方向如图示，且B与A共面，当A中电流Ⅰ减小时，B环有扩大的趋势
D．以上三种情况均不可能发生
13、AB为一直线电流，矩形线圈abcd的平面与AB在同一平面内，且ab∥AB,当线圈从图中的M位置向右匀速平动到与M的位置对称的M′的位置时，分析在此过程中线圈中产生的感应电流的方向.
14、如图7所示，ab是一个可绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形导线框，当滑线变阻器R的滑动片P自左向右滑行时，线框ab将 （ ）
A.保持静止不动
B.沿逆时针方向转动
C.沿顺时针方向转动
D.发生转动，但因电源极性不明，无法确定转动方向
15、如图8所示，MN、PQ为同一水平面内的两平行导轨，导轨间有垂直于导轨平面的磁场，导体ab、cd与导轨有良好的接触并能滑动,当ab沿轨道向右滑动时，则 （ ）
A.cd右滑
B. cd不动
C.cd左滑
D.无法确定
参考答案：
1、AC
2、C
3、AD
4、BC
5、C
6、C
7、BD
8、相反，相同
9、增加，阻碍，逆时针
10、减少，向上，向下，向上
11、AB
12、ABC
13、当线圈abcd的ab边移到AB处 的过程中，线圈内指向读者的磁通量增加，据楞次定律，线圈中产生感应电流，其磁场方向指向纸里，则此过程中感应电流方向为a→b→c→d→a.当线圈abcd的cd边到达AB处的过程中，线圈abcd中指向读者的磁通量减少，而指向纸内的磁通量增加，则线圈中产生的感应电流方向为a→d→c→b→a.当线圈abcd继续移至M′过程中，线圈abcd中指向纸里的磁通量减少，此过程中感应电流的方向为a→b→c→d→a.
14、C
15、A
第三节：楞次定律同步练习二
基础达标：
1．根据楞次定律知感应电流的磁场一定是 （ ）
A.阻碍引起感应电流的磁通量
B.与引起感应电流的磁场反向
C.阻碍引起感应电流的磁通量的变化
D.与引起感应电流的磁场方向相同
2．如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则 （ ）
A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→d
B.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生
C.当线圈以ab边为轴转动时，其中感应电流方向是a→b→c→d
D.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d
3．如图所示，一水平放置的矩形闭合线框abcd，在细长磁铁的N极附近竖直下落，保持bc边在纸外，ad边在纸内，如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ，位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ，在这个过程中，线圈中感应电流 （ ）
A.沿abcd流动
B.沿dcba流动
C.由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流动
D.由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流动，由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd流动
4．如图所示，两个相同的铝环套在一根光滑杆上，将一条形磁铁向左插入铝环的过程中两环的运动情况是 （ ）
A.同时向左运动，间距增大
B.同时向左运动，间距不变
C.同时向左运动，间距变小
D.同时向右运动，间距增大
5．如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里, a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形.设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中 （ ）
A.线圈中将产生abcd方向的感应电流
B.线圈中将产生adcb方向的感应电流
C.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcb
D.线圈中无感应电流产生
6.如图所示，有一固定的超导圆环，在其右端放一条形磁铁，此时圆环中无电流，当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导圆环中产生了一定的电流.则以下判断中正确的是 （ ）
A.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流继续维持
B.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流很快消失
C.此电流方向如箭头所示，磁铁移走后，此电流很快消失
D.此电流方向与箭头方向相反，磁铁移走后，此电流继续维持
能力提升：
7．1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言了存在着只有一个磁极的粒子——磁单极子.如图所示，如果有一个磁单极子（单N极）从a点开始运动穿过线圈后从b点飞过.那么 （ ）
A.线圈中感应电流的方向是沿PMQ方向
B.线圈中感应电流的方向是沿QMP方向
C.线圈中感应电流的方向先是沿QMP方向，然后是PMQ方向
D.线圈中感应电流的方向先是沿PMQ方向，然后是QMP方向
8．如图所示，一平面线圈用细杆悬于P点，开始时细杆处于水平位置，释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动.已知线圈平面始终与纸面垂直，当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时，顺着磁场方向看去，线圈中感应电流的方向分别为 （ ）
A.逆时针方向,逆时针方向?
B.逆时针方向,顺时针方向?
C.顺时针方向,顺时针方向?
D.顺时针方向,逆时针方向?
9、一均匀的扁平条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内，如图所示，磁铁的中央与圆心O重合.为了在磁铁运动时在线圈中产生图示方向的感应电流I，磁铁的运动方式应该是（ ）
A．使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外平动
B．使磁铁在线圈平面内绕O点顺时针方向转动
C．使磁铁在线圈平面内向上平动
D．N极向纸内、S极向纸外，使磁铁绕O点转动
10、如图4-4-16所示，一条形磁铁原来做自由落体运动，当它通过闭合线圈回路时，其运动情况是（ ）
A．接近线圈和离开线圈时速度都变小
B．接近线圈和离开线圈时加速度都小于g
C．接近线圈时做减速运动，离开线圈时做加速运动
D．接近线圈时加速度小于g，离开线圈时加速度大于g
11、如图所示，小磁铁以初速度沿超导圆环轴线方向穿过圆环并继续运动，则以下说法中正确的是（ ）
A．小磁铁一直做减速运动，最终速度为零
B．小磁铁在环的左侧是减速运动，在环的右侧是加速运动，最终速度是v0
C．忽略电磁辐射，环中的电流先增大后减小，且方向相反
D．忽略电磁辐射，环中的电流先增大后减小，最终为零，但电流的方向始终不变
12．如图所示，螺线管B置于闭合金属圆环A的轴线上，当B中通过的电流I减小时（ ）
A．环A有缩小的趋势
B．环A有扩张的趋势
C．螺线管B有缩短的趋势
D．螺线管B有伸长的趋势
13、如图所示，线圈abcd自由下落进入匀强磁场中，则当只有bc边进入磁场时，线圈中感应电流方向是沿__________.当整个线圈进入磁场中时，线圈中感应电流__________（填“有”或“无”）.
14．如图所示，当条形磁铁由较远处向螺线管平移靠近时，流过电流计的电流方向是____________，当磁铁远离螺线管平移时，流过电流计的电流方向是__________。
15．如图所示，当变阻器R的滑动触头向右滑动时，流过电阻R′的电流方向是_______.
16、在两根平行长直导线MN中，通以同方向同大小的电流，导线框abcd和两导线在同一平面内，线框沿着与两导线垂直的方向，自右向左在两导线间匀速移动.在移动过程中，线框中感应电流方向怎样？
参考答案：
C
ABC
A
C
A
D
B
B
D
AB
BD
AD
abcd 无
b→G→a a→G→b
a→R′→b
由安培定则可知感应电流方向始终是沿adcb方向
